Обоснованный диагноз косоглазия и его хирургическое лечение требуют знания анатомии глазодвигательных мышц и их взаимоотношений с другими тканями глазницы. В данной главе приведен обзор анатомии глазодвигательных мышц и глазницы и их значение в хирургии. Сложные теории, описывающие физиологию и механизмы движений глаз в настоящей главе не рассматриваются. Приведенное традиционное, хотя и упрощенное, описание прямолинейно идущих глазодвигательных мышц и их функций направления взора имеет дидактическое значение; более современные модели вращения глаз и их клиническое применение рассмотрены кратко.
Шесть глазодвигательных мышц формируют эффекторный отдел глазодвигательной системы, которая, в свою очередь, состоит из пяти отдельных систем контроля движений глаз (саккады, слежение, вергенция, вестибуло-окулярные и оптокинетические рефлексы). Типичная «моторная часть» этих отдельных подсистем состоит из глазодвигательных мышц, двигательных нейронов, глазного яблока и соединительной ткани глазницы. Мышцы образуют «запряженные пары», требующие точной координации для поддержания бинокулярной фиксации видимых объектов.
Эти высокоспециализированные мышцы, выполняющие специфические функции, имеют биохимические, физиологические и патологоанатомические особенности. Внутренняя прямая (medial rectus, MR) и наружная прямая (lateral rectus, LR) мышцы вращают глаз в горизонтальной плоскости; внутренняя прямая осуществляет приведение, а наружная прямая — отведение. Две вертикальных прямых мышцы и две косых мышцы осуществляют более сложные движения, зависящие от направления взора; они будут описаны ниже. Характер вращения глазного яблока в результате сокращения глазодвигательной мышцы зависит от направления взора. Когда глаз находится в первичной позиции, активны более 70% глазодвигательных нейронов, частота импульсов в среднем составляет примерно 100 Гц; 18% двигательных нейронов никогда не прекращают импульсации при любом положении глазного яблока.
Такой уровень активности не характерен для других моторных систем.
В эмбриогенезе вокруг развивающегося глаза образуются мезодермальные зачатки, которые проходят те же стадии миогенеза, что и скелетные мышцы. Однако в отличие от скелетных мышц, в глазодвигательных мышцах сохраняются «незрелые» изоформы белка, в том числе эмбриональный миозин и фетальные ацетилхолиновые рецепторы. Экспрессия этих альтернативных протеинов, вероятно, обусловливает подверженность глазодвигательных мышц таким заболеваниям, как болезнь Грейвса, myasthenia gravis и устойчивость к такой патологии, как мышечная дистрофия. Глазодвигательные мышцы обладают повышенной антиоксидантной емкостью и выраженной способностью к секвестрации кальция, которые защищают их от токсических агентов, вызывающих повышение концентрации внутриклеточного кальция, а также рядом других специфических функциональных и метаболических особенностей.
Каждая глазодвигательная мышца состоит из двух отдельных слоев, выполняющих различные функции (ламинарная специализация). Глобулярный слой прямых мышц прилегает к глазному яблоку; в косых мышцах он образует центральный пучок мышцы. Глобулярный слой продолжается в терминальное сухожилие глазодвигательной мышцы, прикрепляющееся к склере. Глобулярный слой содержит мышечные волокна трех типов. Орбитальный слой образует наружную часть мышцы, только в косых мышцах он располагается концентрически. Он не продолжается в сухожилие и не прикрепляется к склере и содержит два типа мышечных волокон.
Глазодвигательные мышцы не укладываются в традиционную классификацию типов мышечных волокон, основанной на экспрессии изоформ миозина. Глазодвигательные мышцы уникальны тем, что содержат различные типы мышечных клеток. Каждая мышечная клетка состоит из групп миофибрилл, называемых саркомерами. Саркомер — основная структурная и функциональная единица поперечно-полосатой мышцы. Расположение актина и миозина определяет полосчатый рисунок, видимый при электронной микроскопии. Мышечное сокращение развивается при активном движении филаментов актина и миозина вдоль друг друга вследствие выброса кальция саркоплазматическим ретикулумом.
Быстро сокращающиеся мышечные волокна осуществляют быстрые движения глаз и состоят из четко отграниченных миофибрилл с хорошо развитыми саркомерами. Мышечные фибриллы осуществляют медленные или тонические движения глаз и состоят из слабо развитых саркомеров. Оба типа мышечных волокон иннервируются холинергическими двигательными нейронами. Волокна, иннервирующие фибриллы, толстые, покрыты выраженным слоем миелина и заканчиваются одним нервно-мышечным соединением, тогда как волокна, иннервирующие фибриллы, тонкие, с множественными гроздевидными нервно-мышечными соединениями.
Ранее существовавшая гистологическая классификация глазодвигательных мышц человека в настоящее время заменена более сложной системой, основанной на соотношениях глобулярного и орбитального слоев, особенностей иннервации (единственный или множественные нервные контакты одного волокна) и содержании митохондрий/окислительных ферментов. В соответствии с этой классификацией выделяют пять различных типов волокон глазодвигательных мышц:
1. Орбитальные волокна с единой иннервацией.
2. Орбитальные волокна с множественной иннервацией.
3. Глобулярные красные (грубые) волокна с единой иннервацией.
4. Гбулярные бледные (гранулярные) волокна с единой ннервацией.
5. Глобулярные волокна с множественной иннервацией.
В орбитальном слое преобладают быстрые, резко сокращающиеся волокна первого типа. Эти специализированные волокна характеризуются интенсивными окислительными процессами, они устойчивы к утомлению и содержат большое количество митохондрий. Двадцать процентов волокон составляют нерезко сокращающиеся волокна с множественной иннервацией. Предполагается, что эти волокна осуществляют проприоцепцию. Многие отдельные мышечные волокна продолжаются не на всю длину мышцы; только некоторые из волокон с единой иннервацией глобулярного слоя тянутся на всю длину мышцы. Волокна с множественной иннервацией простираются на всю длину мышцы и даже продолжаются в дистальное сухожилие. Волокна орбитального слоя тоньше и короче волокон глобулярного слоя. Все волокна постоянно активны и дифференцировано участвуют в различных движениях глаз. Волокна с множественной иннервацией обеспечивают тоническую активность; волокна с единой иннервацией обеспечивают основную часть усилия, необходимого при саккадах, также они участвуют в осуществлении фиксации и следящих движениях.
Функциональная гетерогенность глазодвигательных мышц определяется фенотипом тяжелых цепей миозина. В отличие от скелетных мышц, в волокнах орбитального слоя глазодвигательных мышц на протяжении всей жизни сохраняются эмбриональные изоформы миозина. В волокнах орбитального слоя глазодвигательных мышц взрослого наблюдается гетерогенность экспрессии незрелых изоформ миозина, самое высокое их содержание отмечается в проксимальных и дистальных отделах каждого волокна. Нормальное формирование волокон орбитального слоя с единой иннервацией зависит от влияния окружения в критические периоды развития органа зрения. Ранняя зрительная стимуляция оказывает большое регуляторное влияние на характер экспрессии миозина глазодвигательных мышц и определяет их созревание.
Кроме тянущей силы сокращающихся глазодвигательных мышц, существуют и другие факторы, влияющие на подвижность глаза. Жировая клетчатка глазницы, соединительная ткань и глазодвигательные мышцы обеспечивают быстрое, точное и скоординированное вращение глаз. Большое значение имеют характер и расположение немышечных тканей, окружающих глазодвигательные мышцы. Их взаимоотношения с соединительной тканью позволяют глазу вращаться в глазнице, а не смещаться. В первичной позиции тонус горизонтальных прямых мышц составляет примерно 8 г; вертикальных прямых — 6 г и 4 г — косых мышц.
Глазодвигательные мышцы заключены каждая в отдельную капсулу, связаны между собою соединительной тканью (межмышечные септы) и фиксированы к глазнице в различных местах. От кольца Цинна начинаются четыре прямые мышцы. Оно окружает отверстие канала зрительного нерва и часть клиновидной кости. Медиальная часть кольца Цинна начинается от сухожилия Локвуда (верхнего), которое прикрепляется к телу клиновидной кости и служит началом верхней прямой, медиальной прямой и частично латеральной прямой мышцы. Нижняя часть связки Цинна прикрепляется к малому крылу клиновидной кости между отверстием канала зрительного нерва и верхней глазничной щелью, от нее начинаются нижняя прямая и частично внутренняя и наружная прямые мышцы. Латеральная часть кольца прикрепляется к spina rectus lateralis нижней части верхней глазничной щели, от нее начинаются наружная прямая и частично верхняя и нижняя прямые мышцы.
Общее начало внутренней и верхней прямой мышц плотно спаяно с твердой оболочкой зрительного нерва, что объясняет появление болей при движении глаз у пациентов с невритом зрительного нерва.
Поскольку при оперативном лечении косоглазия расстояния измеряются миллиметрами, хирурги уделяют особое внимание точной локализации прикрепления глазодвигательных мышц и их взаимоотношениям. Начиная от медиальной прямой мышцы все увеличивающаяся дистанция прикрепления сухожилий прямых мышц к склере от лимба описывается как непрерывная кривая линия (спираль Tillaux). Эти расстояния высоко вариабельны и знание границ нормы более важно, чем точного расстояния.
Helveston измерил расстояние прикрепления медиальной прямой мышцы на 114 глазах и выявил колебания от 3 до 6 мм, среднее значение составило 4,4 мм. Kushner и Morton измеряли расстояние от лимба до прикрепления медиальной прямой мышцы на 80 глазах и выявили колебания от 3,5 до 5,5 мм, среднее значение составило 4,3 мм. Keech провел измерения на 40 глазах пациентов в возрасте 10-30 месяцев с эзотропией; разброс составил 5-6 мм (в среднем 5,5). После отсечения мышцы отмечалось смещение в среднем на 1,2 мм в сторону лимба (0,5-2 мм).
Была выдвинута гипотеза, что анатомические варианты зависят от передне-заднего размера глазного яблока и возраста, и что эти факторы позволяют дозировать хирургическое воздействие. Apt исследовал 100 трупных глаз, но ему не удалось выявить соотношения между передне-задним размером и дистанцией прикрепления глазодвигательных мышц. Однако возраст колебался от 21 до 90 лет (средний 60 лет), следовательно, в исследование не были включены дети с несформировавшимися структурами и передне-задним размером менее 23 мм.
Ширина прикрепления мышцы имеет большое значение при перемещениях и транспозициях прямых мышц. «На всю ширину сухожилия» или «на половину ширины сухожилия» — термины, используемые для описания степени хирургического воздействия (обычно 5 и 10 мм, соответственно). Однако выполнение транспозиций на всю ширину практически невозможно без воздействия на соседние мышцы.
По сравнению со скелетными мышцами, глазодвигательные мышцы богато васкуляризованы. Кровоснабжение глазодвигательных мышц осуществляется двумя ветвями глазной артерии: латеральной мышечной ветвью и медиальной мышечной ветвью. Наружная прямая, верхняя прямая (superior rectus, SR) и верхняя косая (superior oblique—SO) кровоснабжаются латеральной мышечной ветвью; внутренняя прямая (inferior rectus, IR), нижняя прямая и нижняя косая (inferior oblique, ШЩ) получают кровоснабжение от медиальной мышечной ветви. Мышечные ветви продолжаются в передние цилиарные артерии, которые сквозь мышцы проникают к эписклере и обеспечивают кровоснабжение переднего отрезка глаза. За исключением наружной прямой мышцы, через глазодвигательные мышцы проходят две цилиарные артерии. Наружная прямая мышца получает дополнительное кровоснабжение из слезной и подглазничной артерий, последняя также принимает участие в кровоснабжении нижней косой и нижней прямой мышц.
При операциях на нескольких глазодвигательных мышцах возможно нарушение кровообращения переднего отрезка. Венозный отток происходит по венам, идущим параллельно артериям и впадающим в верхнюю и нижнюю глазничные вены. При хирургическом лечении косоглазия необходимо помнить о таких важных структурах, как нижняя и верхняя височные вортикозные вены. Нижняя височная вортикозная вена проходит на 8 мм кзади и височнее прикрепления нижней прямой мышцы. Верхняя височная вортикозная вена располагается вблизи заднего края прикрепления сухожилия верхней косой мышцы под верхней прямой мышцей.
Особенность иннервации глазодвигательных мышц заключается в том, что соотношение нервных и мышечных волокон почти в десять раз выше, чем в скелетных мышцах. Однако чувствительная иннервация глазодвигательных мышц скудная. Отсутствуют чувства температуры, острого или колющего воздействия, что позволяет проводить оперативные вмешательства по поводу косоглазия под местной анестезией. Однако ощущаются ишемия и тракции; следует избегать таких воздействий при выполнении местной анестезии и корректирующей хирургии косоглазия.
Переднее прикрепление внутренней прямой мышцы.
Учебное видео анатомии мышц глаза и глазодвигательных нервов
